Question

17．校課外興趣小組取某鋼鐵廠生鐵樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將四份不同質(zhì)量的生鐵樣品（假定其中只含單質(zhì)鐵和單質(zhì)碳）分別加到100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的硫酸溶液中，充分反應(yīng)后，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：（已知：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L H₂的質(zhì)量為2g）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4
生鐵樣品的質(zhì)量/g	3.0	6.0	10.0	11.0
生成H2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）/L	1.12	2.24	3.36	m

試回答下列問題：
（1）鋼鐵放置一段時(shí)間后會(huì)生銹，鋼鐵生銹條件鋼鐵與氧氣和水接觸
（2）上述表格中m的值為3.36；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）鋼鐵生銹是鋼鐵與氧氣和水接觸所致；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1和2可知，每3g生鐵與足量硫酸反應(yīng)時(shí)生成的氫氣為1.12L，而第三次是超過了9g，才得到3.36L氫氣，說明酸已經(jīng)完全反應(yīng)，所以繼續(xù)加入生鐵氣體不再生成，故m=3.36
（3）根據(jù)第三個(gè)實(shí)驗(yàn)中金屬過量而酸恰好完全反應(yīng)計(jì)算稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，進(jìn)而求算對(duì)應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：
（1）鋼鐵生銹是鋼鐵與氧氣和水接觸所致，所以鋼鐵生銹的條件是鋼鐵與氧氣和水接觸；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1和2可知，每3g生鐵與足量硫酸反應(yīng)時(shí)生成的氫氣為1.12L，而第三次是超過了9g，才得到3.36L氫氣，說明酸已經(jīng)完全反應(yīng)，所以繼續(xù)加入生鐵氣體不再生成，故m=3.36
（3）第三個(gè)實(shí)驗(yàn)中金屬過量而酸恰好完全反應(yīng)計(jì)算稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，進(jìn)而求算對(duì)應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
設(shè)所消耗的硫酸中的溶質(zhì)的質(zhì)量為y．
對(duì)應(yīng)的氫氣的質(zhì)量為2g×$\frac{3.36L}{22.4L}$=0.3g
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
         98                2
          x               0.3g
$\frac{98}{2}$=$\frac{x}{0.3g}$
x=14.7g
硫酸溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{14.7g}{100g}$×100%=14.7%
答：
（1）鋼鐵放置一段時(shí)間后會(huì)生銹，鋼鐵生銹條件 鋼鐵與氧氣和水接觸
（2）上述表格中m的值為 3.36；
（3）硫酸溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.7%．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過程要完整．